在2018年1月8日召開的國家科技獎勵大會上，中國石化上海石油化工研究院牽頭完成的“高效甲醇制烯烴全流程技術(shù)”榮獲國家科學技術(shù)進步獎一等獎。煤制烯烴技術(shù)的突破，我國成為世界第一個掌握自主知識產(chǎn)權(quán)的全流程MTO技術(shù)國家，降低了我國原油對外依存度，對確保我國能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。

降低中國原油對外依存度

長期以來，烯烴的主要原料是石油，而我國則是一個富煤少油缺氣的國家，這一能源稟賦決定了我國石油對外依存度居高不下，2016年中國原油依的存度達到65%以上。能否以煤炭為原料生產(chǎn)乙烯和丙烯，是石化科技人員孜孜以求的目標。“高效甲醇制烯烴全流程技術(shù)”項目歷經(jīng)10余年的持續(xù)創(chuàng)新，首創(chuàng)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全流程S-MTO技術(shù)。該技術(shù)成果已獲授權(quán)中國發(fā)明專利260件、國際發(fā)明專利23件。

突破甲醇制烯烴關(guān)鍵技術(shù)

據(jù)上海石油化工研究院院長楊為民介紹，在“煤炭-合成氣-甲醇-烯烴”這條產(chǎn)業(yè)鏈中，甲醇制烯烴技術(shù)困擾了石化產(chǎn)業(yè)十多年。這就意味著只要解決好甲醇制烯烴的技術(shù)瓶頸，就可走通煤制烯烴這條路。為此，科研人員攻克了諸如提高催化劑的選擇性，解決雜質(zhì)分離、安全環(huán)保等難關(guān)。2000年攻關(guān)小組開始甲醇制烯烴反應工藝工程動力學研究，其中高選擇性催化劑是實現(xiàn)高效甲醇制烯烴的關(guān)鍵技術(shù)要素之一。在實驗過程中偶然發(fā)現(xiàn)一種納米催化材料的效果特別好?？蒲腥藛T先后做了包含上千個參數(shù)的一系列合成研究，以其優(yōu)中選優(yōu)，最終創(chuàng)制了擴散性能優(yōu)異的納米片晶SAPO-34分子篩（硅磷鋁非沸石分子篩），開發(fā)出高效流化床催化劑，使得最終產(chǎn)品乙烯+丙烯碳基的選擇性大于81%，比同類技術(shù)提高兩個百分點以上。隨后研發(fā)團隊又開發(fā)了高效烯烴回收技術(shù)，乙烯和丙烯的回收率高達99.98%。甲醇制烯烴“從無到有”，不僅打通了從煤到烯烴的全產(chǎn)業(yè)鏈，還優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)了“從有到優(yōu)”。

甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)化裝置

煤制烯烴完成工業(yè)轉(zhuǎn)化

一項科研成果只有產(chǎn)業(yè)化才具備使用價值。2007年，實驗室和模試研究取得成功，中試研究隨之啟動，燕山石化3.6萬t/a全流程工業(yè)試驗裝置完成中試后，專家給出的鑒定意見是，甲醇轉(zhuǎn)化率等指標均“處于國際領(lǐng)先水平”。實現(xiàn)甲醇制烯烴技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的條件已經(jīng)具備。2011年，中原石化60萬t/a裝置建成并穩(wěn)定運行；2016年，全球最大的甲醇制烯烴工廠——中天合創(chuàng)360萬t/a裝置在內(nèi)蒙古鄂爾多斯建成投產(chǎn)。目前，這些裝置均在穩(wěn)定運行中。預計到2025年，我國煤制烯烴將達到烯烴總產(chǎn)能的26%。

煤制烯烴項目獲國家科技進步獎一等獎，對上?？萍紕?chuàng)新中心建設(shè)頗具啟示意義。上海在化工技術(shù)研發(fā)方面有很強的實力，科創(chuàng)中心建設(shè)可覆蓋整個化工創(chuàng)新領(lǐng)域。雖然上海不可能大力發(fā)展化工產(chǎn)業(yè)，但完全可以成為具有全球影響力的化工創(chuàng)新中心。